„ | Современная наука не может достоверно спрогнозировать погоду на месяц вперед. СтОит ли замахиваться на миллиарды лет? К тому же человечество наверняка себя уничтожит значительно раньше... | “ |
В будущем, примерно через семь миллиардов лет, Солнце станет горячее и превратится в красный гигант, который, скорее всего, поглотит Землю. Но планета перестанет быть пригодной для обитания живых организмов намного раньше. Это произойдет не только из-за испарения океанов, но и из-за серьезных изменений в составе атмосферы. «Лента.ру» подробно рассказывает о новой научной работе ученых из США и Японии, которые считают, что максимальный срок существования сложной жизни на Земле — около одного миллиарда лет.
Тысячи судебВ настоящее время биосфера Земли поддерживает долю кислорода в атмосфере на уровне 20 процентов за счет фотосинтезирующих организмов. Известно, что большую часть истории Земли уровень кислорода был ниже, чем в наши дни, а его концентрация в атмосфере начала повышаться только после появления наземных растений. Эволюция биосферы ускорила геохимические циклы таких важных для жизни химических элементов, как фосфор. Однако фотосинтеза самого по себе недостаточно для поддержания высокого уровня кислорода на планете.
Предыдущие исследования, посвященные обитаемости Земли в будущем, были сосредоточены на взаимосвязи между разогреванием Солнца при его превращении в красного гиганта, карбонат-силикатным геохимическим циклом и потерями воды. С течением времени, по мере того как Солнце становится ярче, концентрация углекислого газа будет падать, что нарушит важные для биосферы геохимические циклы. Ряд теоретических моделей предполагает, что климат Земли в ближайшие два миллиарда лет станет влажным из-за мощного парникового эффекта, в результате чего большое количество воды начнет улетучиваться из стратосферы в космос.
В новом исследовании ученые спрогнозировали обитаемость Земли в будущем на основе подробной модели, отслеживающей влияние Солнца на такие геохимические циклы, как цикл углерода, кислорода, фосфора и серы. Специалисты добавили к этому цикл метана, включающий метаболизм живых организмов, а также окислительно-восстановительный обмен между корой и мантией, позволяющий отследить процессы, контролирующие уровень кислорода в атмосфере в геологических масштабах времени. Такая модель способна охватить миллиарды лет истории планеты в будущем.
Исследователи использовали стохастический подход, случайным образом подбирая значения параметров для модели, включая изменения в скорости дегазации мантии Земли, а также ускорения эрозии. Они задали начальные условия (этап инициализации) для Земли 600 миллионов лет назад, а затем прогнали модель приблизительно 400 тысяч раз, охватив эволюцию планеты до настоящего времени. Из всей выборки прогонов лишь около пяти тысяч воспроизвели условия на Земле, приближенные к современным. Именно они были использованы для прогнозирования будущего.
Все плохоНесмотря на некоторую неопределенность, ни по одному из сценариев обогащенная кислородом атмосфера не будет существовать дольше 1,5 миллиарда лет. Это реализуется лишь в заведомо невозможном сценарии, где Солнце не увеличивает свою яркость. Уменьшение концентрации кислорода происходит из-за увеличения температуры поверхности Земли, а также из-за уменьшения количества углекислого газа в атмосфере.
Именно уменьшение количества поступающего в атмосферу углекислого газа приведет к фотохимической дестабилизации атмосферы и резкому падению уровня кислорода. Это происходит как за счет геохимического цикла углерода, затрагивающего цикл кислорода, так и из-за снижения биосферной активности, то есть глобального фотосинтеза. Так, растения с С3-фотосинтезом (большинство растений используют именно этот тип фотосинтеза) исчезнут примерно через 500 миллионов лет, что ударит по атмосферной оксигенации.
Из-за исчезновения растений подавляется химическое выветривание и связанный с ним цикл фосфора, при котором важное минеральное вещество попадает с суши в океан. Уровень активности морских экосистем со временем тоже уменьшится.
Биосфера на Земле станет похожа на ту, что существовала во времена архея, до Великого кислородного события 2,45 миллиарда лет назад. В частности, уровень атмосферного кислорода при новом равновесном состоянии окажется на много порядков ниже, чем в настоящее время, а уровень метана резко возрастет. В то же время будет одно существенное отличие: снижение уровня углекислого газа, что увеличивает соотношение CH4 и CO2 и приводит к появлению органической дымки.
После того как глобальная температура поверхности Земли превысит 300 кельвинов, дальнейшее потепление начнет подавлять остаточную наземную и морскую биосферную активность. В любом случае на планете не сможет жить никто, кроме микроорганизмов.
Другие мирыКак пишут авторы работы, органическая дымка может послужить биосигнатурой (признаком существования жизни) на планетах типа Земли, находящихся в системе звезд главной последовательности. Такой потенциальной планетой считается, например, Kepler-452b, вращающаяся вокруг звезды G2, чей возраст достигает примерно шесть миллиардов лет. В настоящее время этот мир получает от родительской звезды на 10 процентов больше тепла, чем Земля от Солнца. Органическая дымка также способна обеспечить долгосрочную стабильность нового типа климата в будущем.
Использованные учеными модели включали влияние биосферы Земли, однако планеты могут иметь и совершенно непохожие биосферы — например, лишенные растительного покрова. Чтобы изучить, насколько существенно это влияние, ученые исключили земную биосферу из модели. Как и ожидалось, отсутствие наземных растений приводит к более низким уровням атмосферного O2 на протяжении всей планетарной эволюции. Однако кислорода все равно останется достаточно в течение миллиарда лет, чтобы его можно было обнаружить с помощью астрономических инструментов. Такой результат предполагает, что наличие или отсутствие земной биосферы (но не биосферы вообще) оказывает лишь вторичное влияние на деоксигенацию воздушной оболочки.
Работа исследователей поможет поиску потенциально пригодных для жизни планет, поскольку время, когда существует кислородная атмосфера, сильно ограничено, и лишь часть истории Земли будет характеризоваться надежно обнаруживаемыми уровнями кислорода. Прямое обнаружение O2 в видимом диапазоне длин волн будет сложной задачей на протяжении большей части времени существования планеты типа Земли за исключением 1,5-2 миллиарда лет. Это примерно соответствует 20-30 процентам времени существования Земли как обитаемого мира, включая эпоху микробов. В то же время наблюдения за следами озона в ультрафиолетовых волнах могут расширить это «окно».
Александр Еникеев
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
2 +0−0 | Иван Сидоров | 17:48:17 27/03/2021 |
Современная наука не может достоверно спрогнозировать погоду на месяц вперед. СтОит ли замахиваться на миллиарды лет? К тому же человечество наверняка себя уничтожит значительно раньше... |
2 +0−0 | Путен Вор | 14:15:51 27/03/2021 |
Быстрее люди перебьют друг друга. А планету жалко, человечество это вирус! |
2 +0−0 | Вячеслав Валин | 06:19:07 27/03/2021 |
Бабки в доме престарелых не на шутку испугались, когда узнали, что через 5 млрд лет жизнь на Земле прекратится... |
1 +0−0 | Vadym Kachurovskiy | 23:33:10 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
О! Слышу голос иезуита! Это вам ваш Орден такое сказал, да? Хотите сделать мировой концлагерь? Извините, не получится! Руки коротки! Я буду этому противодействовать всеми силами! |
1 +0−0 | Абв Гдеж | 19:56:01 27/03/2021 |
Исследователи использовали стохастический подход, случайным образом подбирая значения параметров для модели, включая изменения в скорости дегазации мантии Земли, а также ускорения эрозии Проще говоря, прикинули xyй к носу и ткнули пальцем в небо. |
1 +0−0 | Makivara Oshiba | 09:26:13 27/03/2021 |
а нас жuды и их грета лечат что типа пердежь скота это очень опасно и планета может перегреться, так что гоям надо скоратить рацион... А оно вон оно как... Оказывается это очередная хуцпа... |
1 +0−0 | Александр | 08:17:39 27/03/2021 |
Человек на Земле исчезнет значительно раньше. Планета уже ищет способы, придумывая разные пандемии. Когда-нибудь она догадается напустить на человечество умопомрачение, которое его и добьёт. |
0 +0−0 | Vadym Kachurovskiy | 23:34:57 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
Да не было никакой эволюции! Эти сказки меньше слушайте. Всё изначально было совершенным и путём грехопадения человека привело к тому, что началась деградация на всех уровнях! |
0 +0−0 | Vadym Kachurovskiy | 23:29:19 27/03/2021 |
Вот я читаю эти сказки выдвинутые "учёными" на полном серьёзе, где они отталкиваются от эволюционной модели развития мира, которая не менее сказочная , чем эти байки и поражаюсь им .. Как в этот бред можно верить? Какие миллиарды лет ? О чём вы, господа? Какая эволюция? Полностью на сегодня не доказанная теория Дарвина в 21 веке что то там может говорить? Опомнитесь!. Не лучше ли вам обратится к креоционной модели развития мира, которая логична, стройна и самое главное, подтверждается исследованиями и находками! Ау!! Учёные! Вы где то не там свернули... |
0 +0−0 | Бескастрюль | 20:06:05 27/03/2021 |
боюсь, что мне к тому времени уже будет все равно) |
0 +0−0 | Абв Гдеж | 19:57:42 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
Выбираем эволюцию. Все на галеры! |
0 +0−0 | Damn User | 17:04:11 27/03/2021 |
Эволюция привела человека к цивилизации, а цивилизация приведёт к уничтожению. А потом всё заново... Время есть пока. |
0 +0−0 | 101-й черный 9кин | 17:00:10 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
Согласен, Солнце найдет способ отогнать от себя этот щловонный шарик с миллиардом грузущихся между собой тварей |
0 +0−0 | Maxim Kammerrer | 15:57:51 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
А украина все равно младше Интернета, и никогда мировая история не знала такой страны. |
0 +0−0 | Коля Ренжиглов | 15:34:44 27/03/2021 |
>Прямое обнаружение O2 в видимом диапазоне длин волн Никто не занимается изучением кослорода в оптическом диапазоне. Разве что в экстремальных по нашим меркам условиях глубокого вакуума и в звездах. Там он сильно ионизирован и оптические линии доминируют. Уже с 60-х годов работают с молекулярными спектрами хлорофилла как идикатора присутствия жизни. Японо-китайские ученые опаздывают на 60 лет |
0 +0−0 | Al Gurin | 12:49:14 27/03/2021 |
Думаю, к тому времени человечество расселится по вселенной, да и технологии будут, чтобы Землю на комфортную орбиту от Солнца отогнать. |
0 +0−0 | самый влиятельный | 11:34:55 27/03/2021 |
Нифига не понял, но очень интересно. |
0 +0−0 | yes yes | 11:24:52 27/03/2021 |
There's generally two options: 1) return to monke. 2) evolve to crab |
0 +0−0 | Uncia Uncia | 11:08:22 27/03/2021 | ||||||
| ||||||||
Человек - это лишь промежуточный элемент между органической жизнью и искусственным разумом |
0 +0−0 | vladtmb | 11:00:52 27/03/2021 |
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется жизнь… Эволюция мироздания и вечность абсолютно неразделимы, дыхание вечности мало-помалу создает общий естественный миропорядок. Все миры рождаются в одном и том же пространстве, а там играют роль лишь масштабы. Создать аналогичную параллельную реальность в киберсреде из-за конечности ресурсов невозможно. Поэтому экспансия жизни феномен в целом недоступный «околозвездному» разуму, прозябающему в некой баснословно малой части пространства. Гипотетически любая жизнь — это локальное явление и использует все доступное пространство согласно уже своим биологическим законам (многие высокоразвитые биосистемы обладают силой недоступной даже совокупности прочих элементов). Происхождение жизни и живого остается одной из главных проблем науки наряду с космологией и познанием тайн строения материи. Научное сообщество до сих пор не располагает прямыми доказательствами того, как именно она возникла… |